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摘要：在网络通信设备机房中，空调做为机房温控的主要设备，其节能工作较为薄弱，能源浪费现象严重。本文主要就网络设备机房温度自动控制节能的方法做了分析。
关键词：网络；通信设备；机房；自动温控；节能Abstract: This pape is based on the specific application of the small and medium-sized city, discusses how to construct advanced, easy to use, reliable and scalable single station construction and application of CORS.
Keywords:Single base station; CORS; construction; application
中圖分类号：TP308
机房庞大的空调耗能是运营商最关注的节能问题。在网络通信设备机房中，空调的节能工作较为薄弱，能源浪费现象严重。作为通信运营商，节能工作主要是电能的节约，节约用电成本是节支的一个重要环节，而采用的空调节能技术可以达到非常显著的节能效果。网络通信设备机房温度控制节能方式多种多样，各有其特点。有的以地下水为冷源，也有以自然空气为冷源经过交换器处理后对网络设备机房进行温度控制，或者直接使用空调机进行温度控制。本文主要就网络设备机房温度自动控制节能的方法做了分析。
一、通信机房节能的主要途径分析
1、利用大自然环境温湿度的变化
大自然的环境温湿度，昼夜、季节、地区都在变化，而通信机房发热量是不变的，充分利用大自然冷热对机房热辐射效应的变化，自动改变空调合理运行所应有的温度和湿度设置值，减少压缩机工作时间，控制空调的总制冷量输出，做到“按需制冷、供冷”,节约空调的耗电量[1]。准确统计数据显示，在上海地区夏季的空调用电量一般要比冬季高出约40%左右。采用自适应节能技术，通过精确控制把大自然温度变化的能量转化为空调可节约的电量部分，这是人工控制做不到的。
通信机房的空调数量或者说冷量（大卡）的配置值n台数，在机房设计时就已经充分考虑到了。其主要的“冷量峰值”是夏季高温季节的最高温度时段，如午后太阳西晒时，也就是说空调的制冷大卡量是满足夏季最高温度时对通信设备的冷却标准。加上1台备用空调机组（即n+1台）大部分时间也会投入使用，因此随着昼夜、季节、地区的温度变化，空调制冷富余量几乎永远存在，只是大小差异而已。
我们通常讲的采用自适应技术平均节电率20%是指一年的平均节电率。由外部环境温度的变化而产生的空调富余量直接影响节电率或者说节电度数的绝对值。不同机房的工况环境条件与节电率大小也是有密切关系的。根据某网络通信设备机房近几年的空调用电数据统计，1台3.2万大卡的空调，夏季耗电190度/天，冬季耗电133度/天。全年平均耗电153度/天。夏季比冬季耗电量高40%左右。可见，不同季节的节电率是不同的，而且节电度数的绝对值也是不同的。事实上，白天和晚上的耗电量都是不同的。
2、跟踪机房区域环境温湿度，使空调更“聪明”
自动跟踪机房“各区域”内真实的温湿度数据值，控制空调的“去湿”、“加湿”等功能，让空调始终处于合理的工作状态，避免做“无用功”。具体的办法是：
首先将自适应节能监控器通过数据三通与原空调监控平台并联，不影响原监控系统的正常工作。
由于建立了这些虚拟的机房“温度区域”，空调可以有的放矢，按需供冷，不会发生由于某一点的伪信息，而让整台空调机组产生误动作。
3、在目标温湿度值控制范围内，让空调作节能控制
过去专用空调的控制大部分是在22℃±2℃,50±5%，其实国标控制值是23℃±2℃，40—70%。以湿度控制为例，通过改变手动设置压缩机频繁工作的状况，让空调湿度设置点，在目标值内尽可能与环境湿度接近，从而能够大大节约空调用电度数。
4、“N+1”台空调富余量的自动控制，而且自动优先排序
根据“空调组群”里“N+1”台空调所产生的制冷量总和，自动判断空调需要“n+1”或者“n-1”的物理位置，控制其合理的开启或关闭状态，达到节约能源的效果。
机房内发热源（交换机、计算机）的分布是不均衡的，所以“空调组群”里的每台空调所对应区域的制冷负荷量必然是不同的[2]。对“空调组群”实现自动控制，而且自动优先排序，使冷量利用效率最大化是有效的节能措施，也是确保机房恒温恒湿工作环境的技术保障。
通过上述技术措施，可以达到以下效果：
1、有效降低机房内环境的温差△t，提高机房整体恒温恒湿效果，确保机房内通信设备的安全性，降低主设备故障率。
2、自动控制空调温湿度数据设置值，自动优化空调工作性能和状态，控制“空调群”的组合使用效率，减少空调不合理的耗电量部分。
3、自动优化和控制空调压缩机合理的负荷运行状态，延长了空调使用寿命。
二、网络通信机房自动温控主要节能方法
（1）智能通风系统
利用室外冷源，通过控制新风系统的进、排风装置，引入室外冷空气对机房进行自然冷却，并与空调联动，降低能耗[3]。该方法借助室外的自然环境作为冷源，以换风机直接将室外冷空气输入机房降低室温为主，以空调机制冷为辅的方式，充分利用户外天然气温与室内的温差，自动的交替启用新风系统或空调机制冷降温。达到了既保障网络设备工作的温度，并且显著节约电能的效果。
（2）智能换热系统
利用室外冷源，通过控制换热系统进行隔绝热交换，引入室外冷源对机房进行自然冷却，与空调联动，降低能耗。
下表1是两种网络通信设备机房节能系统对比分析。
表1两种网络通信设备机房节能系统对比
机房发热量计算方法：
Q（卡）＝P（瓦）×0.86×1.2
其中：P为机房内主设备的总功耗，0.86为热功当量，1.2为其它（如墙体散热、太阳辐射等）。
机房智能通风系统和换热系统是通过引入室外冷源对机房进行降温,所以送风量或换热量的确定需充分考虑机房发热量的要求。
下表2是负荷接近的机房采用三种温控方法的比对结果：
表2负荷接近的机房采用三种温控方法节能比对
使用空调，11年年均空调用电量（按180天计）：31*180=5580度；使用智能通风系统，11年年均智能通风设备用电量（按180天计）：5*180=900度；使用空调+通风站，11年年均智能通风设备用电量（按180天计）：19*180=3420度。总结：
由于机房内温度的升高是因设备的长期运行发热、而非站外环境温度所致。如一年四季均用空调来保持站内温度(主要是降温)，则冬、春、秋三季及夏季的早晚时段的室外低温便可散热降温的有利条件就会被忽视,从而导致电能的浪费、营运成本居高不下。智能通风及换热系统充分利用自动调温原理,从而大幅度降低电能消耗和营运成本、延长空调使用寿命。
参考文献：
[1]朱洪江,吴占宇.机房专用空调节能的探索与实践[J].电信技术,2010,(4):30-32.DOI:10.3969/j.issn.1000-1247.2010.04.009.
[2]李金方,李楠,吴滔等.盘点智能温控[J].中国教育网络,2010,(6):72-73.DOI:10.3969/j.issn.1672-9781.2010.06.033.
[3]李金方,吴滔,李楠等.网络通信设备机房自动温控节能方法[J].实验技术与管理,2011,28(3):178-180.DOI:10.3969/j.issn.1002-4956.2011.03.053.
关键词：网络；通信设备；机房；自动温控；节能Abstract: This pape is based on the specific application of the small and medium-sized city, discusses how to construct advanced, easy to use, reliable and scalable single station construction and application of CORS.
Keywords:Single base station; CORS; construction; application
中圖分类号：TP308
机房庞大的空调耗能是运营商最关注的节能问题。在网络通信设备机房中，空调的节能工作较为薄弱，能源浪费现象严重。作为通信运营商，节能工作主要是电能的节约，节约用电成本是节支的一个重要环节，而采用的空调节能技术可以达到非常显著的节能效果。网络通信设备机房温度控制节能方式多种多样，各有其特点。有的以地下水为冷源，也有以自然空气为冷源经过交换器处理后对网络设备机房进行温度控制，或者直接使用空调机进行温度控制。本文主要就网络设备机房温度自动控制节能的方法做了分析。
一、通信机房节能的主要途径分析
1、利用大自然环境温湿度的变化
大自然的环境温湿度，昼夜、季节、地区都在变化，而通信机房发热量是不变的，充分利用大自然冷热对机房热辐射效应的变化，自动改变空调合理运行所应有的温度和湿度设置值，减少压缩机工作时间，控制空调的总制冷量输出，做到“按需制冷、供冷”,节约空调的耗电量[1]。准确统计数据显示，在上海地区夏季的空调用电量一般要比冬季高出约40%左右。采用自适应节能技术，通过精确控制把大自然温度变化的能量转化为空调可节约的电量部分，这是人工控制做不到的。
通信机房的空调数量或者说冷量（大卡）的配置值n台数，在机房设计时就已经充分考虑到了。其主要的“冷量峰值”是夏季高温季节的最高温度时段，如午后太阳西晒时，也就是说空调的制冷大卡量是满足夏季最高温度时对通信设备的冷却标准。加上1台备用空调机组（即n+1台）大部分时间也会投入使用，因此随着昼夜、季节、地区的温度变化，空调制冷富余量几乎永远存在，只是大小差异而已。
我们通常讲的采用自适应技术平均节电率20%是指一年的平均节电率。由外部环境温度的变化而产生的空调富余量直接影响节电率或者说节电度数的绝对值。不同机房的工况环境条件与节电率大小也是有密切关系的。根据某网络通信设备机房近几年的空调用电数据统计，1台3.2万大卡的空调，夏季耗电190度/天，冬季耗电133度/天。全年平均耗电153度/天。夏季比冬季耗电量高40%左右。可见，不同季节的节电率是不同的，而且节电度数的绝对值也是不同的。事实上，白天和晚上的耗电量都是不同的。
2、跟踪机房区域环境温湿度，使空调更“聪明”
自动跟踪机房“各区域”内真实的温湿度数据值，控制空调的“去湿”、“加湿”等功能，让空调始终处于合理的工作状态，避免做“无用功”。具体的办法是：
首先将自适应节能监控器通过数据三通与原空调监控平台并联，不影响原监控系统的正常工作。
由于建立了这些虚拟的机房“温度区域”，空调可以有的放矢，按需供冷，不会发生由于某一点的伪信息，而让整台空调机组产生误动作。
3、在目标温湿度值控制范围内，让空调作节能控制
过去专用空调的控制大部分是在22℃±2℃,50±5%，其实国标控制值是23℃±2℃，40—70%。以湿度控制为例，通过改变手动设置压缩机频繁工作的状况，让空调湿度设置点，在目标值内尽可能与环境湿度接近，从而能够大大节约空调用电度数。
4、“N+1”台空调富余量的自动控制，而且自动优先排序
根据“空调组群”里“N+1”台空调所产生的制冷量总和，自动判断空调需要“n+1”或者“n-1”的物理位置，控制其合理的开启或关闭状态，达到节约能源的效果。
机房内发热源（交换机、计算机）的分布是不均衡的，所以“空调组群”里的每台空调所对应区域的制冷负荷量必然是不同的[2]。对“空调组群”实现自动控制，而且自动优先排序，使冷量利用效率最大化是有效的节能措施，也是确保机房恒温恒湿工作环境的技术保障。
通过上述技术措施，可以达到以下效果：
1、有效降低机房内环境的温差△t，提高机房整体恒温恒湿效果，确保机房内通信设备的安全性，降低主设备故障率。
2、自动控制空调温湿度数据设置值，自动优化空调工作性能和状态，控制“空调群”的组合使用效率，减少空调不合理的耗电量部分。
3、自动优化和控制空调压缩机合理的负荷运行状态，延长了空调使用寿命。
二、网络通信机房自动温控主要节能方法
（1）智能通风系统
利用室外冷源，通过控制新风系统的进、排风装置，引入室外冷空气对机房进行自然冷却，并与空调联动，降低能耗[3]。该方法借助室外的自然环境作为冷源，以换风机直接将室外冷空气输入机房降低室温为主，以空调机制冷为辅的方式，充分利用户外天然气温与室内的温差，自动的交替启用新风系统或空调机制冷降温。达到了既保障网络设备工作的温度，并且显著节约电能的效果。
（2）智能换热系统
利用室外冷源，通过控制换热系统进行隔绝热交换，引入室外冷源对机房进行自然冷却，与空调联动，降低能耗。
下表1是两种网络通信设备机房节能系统对比分析。
表1两种网络通信设备机房节能系统对比
机房发热量计算方法：
Q（卡）＝P（瓦）×0.86×1.2
其中：P为机房内主设备的总功耗，0.86为热功当量，1.2为其它（如墙体散热、太阳辐射等）。
机房智能通风系统和换热系统是通过引入室外冷源对机房进行降温,所以送风量或换热量的确定需充分考虑机房发热量的要求。
下表2是负荷接近的机房采用三种温控方法的比对结果：
表2负荷接近的机房采用三种温控方法节能比对
使用空调，11年年均空调用电量（按180天计）：31*180=5580度；使用智能通风系统，11年年均智能通风设备用电量（按180天计）：5*180=900度；使用空调+通风站，11年年均智能通风设备用电量（按180天计）：19*180=3420度。总结：
由于机房内温度的升高是因设备的长期运行发热、而非站外环境温度所致。如一年四季均用空调来保持站内温度(主要是降温)，则冬、春、秋三季及夏季的早晚时段的室外低温便可散热降温的有利条件就会被忽视,从而导致电能的浪费、营运成本居高不下。智能通风及换热系统充分利用自动调温原理,从而大幅度降低电能消耗和营运成本、延长空调使用寿命。
参考文献：
[1]朱洪江,吴占宇.机房专用空调节能的探索与实践[J].电信技术,2010,(4):30-32.DOI:10.3969/j.issn.1000-1247.2010.04.009.
[2]李金方,李楠,吴滔等.盘点智能温控[J].中国教育网络,2010,(6):72-73.DOI:10.3969/j.issn.1672-9781.2010.06.033.
[3]李金方,吴滔,李楠等.网络通信设备机房自动温控节能方法[J].实验技术与管理,2011,28(3):178-180.DOI:10.3969/j.issn.1002-4956.2011.03.053.